TG18-WS 高速離心機(jī)疾控中心,畜牧水產(chǎn)

高速離心機(jī)疾控中心,畜牧水產(chǎn)技術(shù)參數(shù)：

高速離心機(jī)的原理是：離心機(jī)在高速旋轉(zhuǎn)的過程中，由離心力所導(dǎo)致的運(yùn)動使懸浮于液體中的固體物質(zhì)形成沉淀，也就是懸浮體液中質(zhì)量或體積較大的物體向轉(zhuǎn)頭半徑最大的方向移動，而質(zhì)量或體積較小的部分沉積在轉(zhuǎn)頭半徑較近的地方。
　　離心機(jī)就是一個產(chǎn)生離心力的機(jī)器，離心力與轉(zhuǎn)子半徑、轉(zhuǎn)速及樣品質(zhì)量有關(guān)：即F=Rmω2(F：離心力：R：半徑：m：樣品質(zhì)量：to：轉(zhuǎn)速)，離心力是衡量離心機(jī)最重要的參數(shù)之一，也是離心機(jī)檔次的區(qū)別標(biāo)準(zhǔn)之一，
離心機(jī)在出廠的時候都會給出該離心機(jī)的最大離心力。
　　離心機(jī)是一種在離心力的作用下進(jìn)行固液、液液或固液液相分離的機(jī)械，轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)鼓）是離心機(jī)的主要部件，其安裝在高速旋轉(zhuǎn)的豎直或水平軸上，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)分離，可用于離心過濾和離心沉降的分離操作。分離因數(shù)是離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo)，是物料所受的離心力與重力的比值，等于離心加速度與重力加速度的比值。
　　過濾離心機(jī)是離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓壁上開孔，并覆以濾布，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)過濾分離。
　　沉降離心機(jī)是離心機(jī)的轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)鼓）壁上無孔，在離心力的作用下實(shí)現(xiàn)沉降分離。

  實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī)，制備性離心機(jī)主要用于分離各種生物材料，每次分離的樣品容量比較大，分析性離心機(jī)一般都帶有光學(xué)系統(tǒng)，主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì)，依據(jù)待測物質(zhì)在離心場中的行為（用離心機(jī)中的光學(xué)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測），能推斷物質(zhì)的純度、形狀和分子量等。分析性離心機(jī)都是超速離心機(jī)。
    1.制備性離心機(jī)可分為三類：
    ⑴普通離心機(jī)：大轉(zhuǎn)速6000rpm左右，大相對離心力近6000×g，容量為幾十毫升至幾升，分離形式是固液沉降分離，轉(zhuǎn)子有角式和外擺式，其轉(zhuǎn)速不能嚴(yán)格控制，通常不帶冷凍系統(tǒng)，于室溫下操作，用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì)，如紅血球、酵母細(xì)胞等。這種離心機(jī)多用交流整流子電動機(jī)驅(qū)動，電機(jī)的碳刷易磨損，轉(zhuǎn)速是用電壓調(diào)壓器調(diào)節(jié)，起動電流大，速度升降不均勻，一般轉(zhuǎn)頭是置于一個硬質(zhì)鋼軸上，因此地平衡離心管及內(nèi)容物就極為重要，否則會損壞離心機(jī)。
    ⑵高速冷凍離心機(jī)：大轉(zhuǎn)速為20000～25000rpm（r/min），大相對離心力為89000×g，大容量可達(dá)3升，分離形式也是固液沉降分離，轉(zhuǎn)頭配有各種角式轉(zhuǎn)頭、蕩平式轉(zhuǎn)頭、區(qū)帶轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭和大容量連續(xù)流動式轉(zhuǎn)頭、一般都有制冷系統(tǒng)，以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量，離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0～40C，轉(zhuǎn)速、溫度和時間都可以嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制，并有指針或數(shù)字顯示，通常用于微生物菌體、細(xì)胞碎片、大細(xì)胞器、硫銨沉淀和免疫沉淀物等的分離純化工作，但不能有效地沉降病毒、小細(xì)胞器(如核蛋白體)或單個分子。
    ⑶超速離心機(jī)：轉(zhuǎn)速可達(dá)50000～80000rpm，相對離心力大可達(dá)510000×g，的生產(chǎn)廠商有美國的貝克曼公司和日本的日立公司等，離心容量由幾十毫升至2升，分離的形式是差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離，離心管平衡允許的誤差要小于0.1克。超速離心機(jī)的出現(xiàn)，使生物科學(xué)的研究領(lǐng)域有了新的擴(kuò)展，它能使過去僅僅在電子顯微鏡觀察到的亞細(xì)胞器得到分級分離，還可以分離病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。
    超速離心機(jī)主要由驅(qū)動和速度控制、溫度控制、真空系統(tǒng)和轉(zhuǎn)頭四部分組成。超速離心機(jī)的驅(qū)動裝置是由水冷或風(fēng)冷電動機(jī)通過精密齒輪箱或皮帶變速，或直接用變頻感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動，并由微機(jī)進(jìn)行控制，由于驅(qū)動軸的直徑較細(xì)，因而在旋轉(zhuǎn)時此細(xì)軸可有的彈性彎曲，以適應(yīng)轉(zhuǎn)頭輕度的不平衡，而不致于引起震動或轉(zhuǎn)軸損傷，除速度控制系統(tǒng)外，還有一個過速保護(hù)系統(tǒng)，以防止轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)頭大規(guī)定轉(zhuǎn)速而引起轉(zhuǎn)頭的撕裂或，為此，離心腔用能承受此種的裝甲鋼板密閉。
    溫度控制是由安裝在轉(zhuǎn)頭下面的紅外線射量感受器直接并連續(xù)監(jiān)測離心腔的溫度，以保證更準(zhǔn)確更靈敏的溫度調(diào)控，這種紅外線溫控比高速離心機(jī)的熱電偶控制裝置更敏感，更準(zhǔn)確。
    超速離心機(jī)裝有真空系統(tǒng)，這是它與高速離心機(jī)的主要區(qū)別。離心機(jī)的速度在2000rpm以下時，空氣與旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭之間的磨擦只產(chǎn)生少量的熱，速度超過20000rpm時，由磨擦產(chǎn)生的熱量顯著增大，當(dāng)速度在40000rpm以上時，由磨擦產(chǎn)生的熱量就成為嚴(yán)重問題，為此，將離心腔密封，并由機(jī)械泵和擴(kuò)散泵串聯(lián)工作的真空泵系統(tǒng)抽成真空，溫度的變化容易控制，磨擦力很小，這樣才能達(dá)到所需的超高轉(zhuǎn)速。
    2.轉(zhuǎn)頭：
    ⑴角式轉(zhuǎn)頭：角式轉(zhuǎn)頭是指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成傾角的轉(zhuǎn)頭。它是由一塊完整的金屬制成的，其上有4～12個裝離心管用的機(jī)制孔穴，即離心管腔，孔穴的中心軸與旋轉(zhuǎn)軸之間的角度在20～40度之間，角度越大沉降越結(jié)實(shí)，分離效果越好。這種轉(zhuǎn)頭的優(yōu)點(diǎn)是具有較大的容量，且重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，壽命較長，顆粒在沉降時先沿離心力方向撞向離心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的一側(cè)就會出現(xiàn)顆粒沉積，此現(xiàn)象稱為“壁效應(yīng)”，壁效應(yīng)容易使沉降顆粒受突然變速所產(chǎn)生的對流擾亂，影響分離效果。
    ⑵水平式轉(zhuǎn)頭：這種轉(zhuǎn)頭是由吊著的4或6個自由活動的吊桶（離心套管）構(gòu)成。當(dāng)轉(zhuǎn)頭靜止時，吊桶垂直懸掛，當(dāng)轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速達(dá)到每分鐘200到800轉(zhuǎn)時，吊桶蕩至水平位置，這種轉(zhuǎn)頭適合做密度梯度區(qū)帶離心，其優(yōu)點(diǎn)是梯度物質(zhì)可放在保持垂直的離心管中，離心時被分離的樣品帶垂直于離心管縱軸，而不像角式轉(zhuǎn)頭中樣品沉淀物的界面與離心管成角度，因而有利于離心結(jié)束后由管內(nèi)分層取出已分離的各樣品帶。其缺點(diǎn)是顆粒沉降距離長，離心所需時間也長。
    ⑶區(qū)帶轉(zhuǎn)頭：區(qū)帶轉(zhuǎn)頭無離心管，主要由一個轉(zhuǎn)子桶和可旋開的頂蓋組成，轉(zhuǎn)子桶中裝有十字型隔板裝置，把桶內(nèi)分隔成四個或多個扇形小室，隔板內(nèi)有導(dǎo)管，梯度液或樣品液從轉(zhuǎn)頭中央的進(jìn)液管泵入，通過這些導(dǎo)管分布到轉(zhuǎn)子四周，轉(zhuǎn)頭內(nèi)的隔板可保持樣品帶和梯度介質(zhì)的穩(wěn)定。沉降的樣品顆粒在區(qū)帶轉(zhuǎn)頭中的沉降情況不同于角式和外擺式轉(zhuǎn)頭，在徑向的散射離心力作用下，顆粒的沉降距離不變，因此區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的“壁效應(yīng)”極小，可以避免區(qū)帶和沉降顆粒的紊亂，分離效果好，而且還有轉(zhuǎn)速高，容量大，回收梯度容易和不影響分辨率的優(yōu)點(diǎn)，使超離心用于制備和工業(yè)生產(chǎn)成為可能。區(qū)帶轉(zhuǎn)頭的缺點(diǎn)是樣品和介質(zhì)直接接觸轉(zhuǎn)頭，耐腐蝕要求高，操作復(fù)雜。
    ⑷垂直轉(zhuǎn)頭：其離心管是垂直放置，樣品顆粒的沉降距離短，離心所需時間也短，適合用于密度梯度區(qū)帶離心，離心結(jié)束后液面和樣品區(qū)帶要作九十度轉(zhuǎn)向，因而降速要慢。
    ⑸連續(xù)流動轉(zhuǎn)頭：可用于大量培養(yǎng)液或提取液的濃縮與分離，轉(zhuǎn)頭與區(qū)帶轉(zhuǎn)頭類似，由轉(zhuǎn)子桶和有入口和出口的轉(zhuǎn)頭蓋及附屬裝置組成，離心時樣品液由入口連續(xù)流入轉(zhuǎn)頭，在離心力作用下，懸浮顆粒沉降于轉(zhuǎn)子桶壁，上清液由出口流出。
    3.離心管：
    離心管主要用塑料和不銹鋼制成，塑料離心管常用材料有聚乙烯（PE），聚碳酸酯（PC），聚丙烯（PP）等，其中PP管性能較好。塑料離心管的優(yōu)點(diǎn)是透明（或半透明），硬度小，可用穿刺法取出梯度。缺點(diǎn)是易變形，抗有機(jī)溶劑腐蝕性差，使用壽命短。
    不銹鋼管強(qiáng)度大，不變形，能抗熱，抗凍，抗化學(xué)腐蝕。但用時也應(yīng)避免接觸強(qiáng)腐蝕性的化學(xué)藥品，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等。
    塑料離心管都有管蓋，離心前管蓋蓋嚴(yán)，倒置不漏液。管蓋有三種作用：
    ①防止樣品外泄。用于有放射性或強(qiáng)腐蝕性的樣品時，這點(diǎn)尤其重要。②防止樣
    品揮發(fā)。③支持離心管，防止離心管變形。
    4.分析性離心機(jī)：
    分析性離心機(jī)使用了特殊設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)頭和光學(xué)檢測系統(tǒng)，以便連續(xù)地監(jiān)視物質(zhì)在一個離心場中的沉降過程。從而確定其物理性質(zhì)。
    分析性超速離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭是橢圓形的，以避免應(yīng)力集中于孔處。此轉(zhuǎn)頭通過一個有柔性的軸聯(lián)接到一個高速的驅(qū)動裝置上，轉(zhuǎn)頭在一個冷凍的和真空的腔中旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)頭上有2～6個裝離心杯的小室，離心杯是扇形石英的，可以上下透光，離心機(jī)中裝有一個光學(xué)系統(tǒng)，在整個離心期間都能通過紫外吸收或折射率的變化監(jiān)測離心杯中沉降著的物質(zhì)，在預(yù)定的期間可以拍攝沉降物質(zhì)的照片，在分析離心杯中物質(zhì)沉降情況時，在重顆粒和輕顆粒之間形成的界面就像一個折射的透鏡，結(jié)果在檢測系統(tǒng)的照像底板上產(chǎn)生了一個“峰”，由于沉降不斷進(jìn)行，界面向前推進(jìn)，因此峰也移動，從峰移動的速度可以計(jì)算出樣品顆粒的沉降速度。
    分析性超速離心機(jī)和主要特點(diǎn)就是能在短時間內(nèi)，用少量樣品就可以得到一些重要信息，能夠確定生物大分子是否存在，其大致的含量，計(jì)算生物大分子的沉降系數(shù)，結(jié)合界面擴(kuò)散，估計(jì)分子的大小，檢測分子的不均一性及混合物中各組份的比例，測定生物大分子的分子量，還可以檢測生物大分子的構(gòu)象變化等。

高速離心機(jī)疾控中心,畜牧水產(chǎn)離心機(jī)有哪些操作方式
1、使用各種離心機(jī)時，事先在天平上精密地平衡離心管和其內(nèi)容物，平衡時重量之差不得超過各個離心機(jī)說明書上所規(guī)定的范圍，每個離心機(jī)不同的轉(zhuǎn)頭有各自的允許差值，轉(zhuǎn)頭中不能裝載單數(shù)的管子，當(dāng)轉(zhuǎn)頭只是部分裝載時，管子互相對稱地放在轉(zhuǎn)頭中，以便使負(fù)載均勻地分布在轉(zhuǎn)頭的周圍。
2、若要在低于室溫的溫度下離心時。轉(zhuǎn)頭在使用前應(yīng)放置在冰箱或置于離心機(jī)的轉(zhuǎn)頭室內(nèi)預(yù)冷。
3、離心過程中不得隨意離開，應(yīng)隨時觀察離心機(jī)上的儀表是否正常工作，如有異常的聲音應(yīng)立即停機(jī)檢查，及時排除故障。
4、每個轉(zhuǎn)頭各有其高允許轉(zhuǎn)速和使用累積，使用轉(zhuǎn)頭時要查閱說明書，不得過速使用。每一轉(zhuǎn)頭都要有一份使用檔案，記錄累積的使用時間，若超過了該轉(zhuǎn)頭的高使用，則須按規(guī)定降速使用。
5、裝載溶液時，要根據(jù)各種離心機(jī)的具體操作說明進(jìn)行，根據(jù)待離心液體的性質(zhì)及體積選用適合的離心管，有的離心管無蓋，液體不得裝得過多，以防離心時甩出，造成轉(zhuǎn)頭不平衡、生銹或被腐蝕，而制備性超速離心機(jī)的離心管，則常常要求將液體裝滿，以免離心時塑料離心管的上部凹陷變形。每次使用后，仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)頭，及時清洗、擦干，轉(zhuǎn)頭是離心機(jī)中須重點(diǎn)保護(hù)的部件，搬動時要小心，不能碰撞，避免造成傷痕，轉(zhuǎn)頭長時間不用時，要涂上一層上光臘保護(hù)，嚴(yán)禁使用顯著變形、損傷或老化的離心管。
離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域，它利用不同物質(zhì)在離心力場中沉淀速度的差異，實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離。是樣品前處理過程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，正確的使用及維護(hù)，才能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，從而提高實(shí)驗(yàn)室效率。